Rubrik
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Innovative Geräte, Apparaturen, Anlagen, Verfahren oder Prozessanwendungen stellen meist auch neue
Anforderungen an die dafür eingesetzten Werkstoffe selbst. Sie müssen leicht und wärmeleitfähig oder wärme-
dämmend hochsteif und dauerfest, verschleiß- und korrosionsbeständig, hoch rein, temperatur- und temperatur-
wechselbeständig sein – und vieles mehr. Dem Ideen- und Anforderungsreichtum von Wissenschaftlern,
Konstrukteuren und Prozessingenieuren sind keine Grenzen gesetzt. Oft wird dabei auch der Versuch unternom-
men, die Physik und/oder die Chemie außer Kraft zu setzen.
Mit dem Einsatz von Werkstoffen auf
der Basis von Siliziumnitrid und Sili-
ziumkarbid scheint das manchmal zu
gelingen. Allerdings wird bei genauer
Analyse dann doch nur festgestellt, dass
hier lediglich das Leistungsspektrum
und die Gebrauchseigenschaften der
Siliziumnitrid- und -karbidkeramikwerk-
stoffe deutlich über konventionelle
Metall- und Verbundwerkstoffe aber
auch über Lösungen mit anderen Kera-
miken und Gläsern hinausgehen. Diese
Silizium basierten Keramiken bieten
hier hohes Potential für Anwendungen,
wo neben hoher Festigkeit und Bruch-
zähigkeit auch hohe Verschleiß- und
Temperaturwechselbeständigkeit sowie
Korrosions- und Kriechfestigkeit in ag-
gressiven Medien und bei erhöhten
oder sehr tiefen Temperaturen gefor-
dert werden.
Mit hochsteifen, komplexen, dauerfesten, leichten und
hochpräzisen Strukturen aus Siliziumnitrid, konnte mit
innovativer keramischer Fertigungstechnik ein völlig
neuartiges Konzept für eine Luftaufklärungskamera
realisiert werden. Die wesentlichste Eigenschaft, die
zu einer Auflösung von wenigen Zentimetern aus
10.000 Metern Höhe und bei Fluggeschwindigkeit ei-
nes Düsenjets führt, ist der sehr niedrige Wärmeaus-
dehnungskoeffizient dieses Werkstoffs. In einem wei-
teren Schritt wurde nun – als Weltneuheit –
Siliziumnitrid für die Trägerstruktur des Sekundärspie-
gels eines Satellitenteleskops eingesetzt. Neben der
hohen Festigkeit und Bruchzähigkeit, die beim Start
der Trägerrakete auf die Satellitenstruktur einwirkt,
sorgt auch hier wiederum der sehr kleine Wärmeaus-
dehnungskoeffizient dafür, dass der Abstand zwischen
Primär- und Sekundärspiegel auch bei kleineren
Temperaturschwankungen im μm-Bereich konstant
gehalten wird, um die Auflösung des optischen
Erdüberwachungssatelliten – auch bei einer Struktur-
höhe von 2,5 Meter – nicht zu verschlechtern.
Neben der Trägerstruktur und weiteren
mechanischen Komponenten aus Sili-
ziumnitrid wird auch an ultraleichten
Spiegeln aus gesinterter Siliziumkarbid-
keramik gearbeitet und erste Prototy-
pen bemustert.
Hier ist neben der niedrigen Dichte und
sehr hohen Steifigkeit auch die extrem
hohe Wärmeleitfähigkeit gefordert –
und natürlich auch hier die Fähigkeit
der FCT GmbH, daraus fein und kom-
plex strukturierte, hochpräzise Spiegel-
strukturen herstellen zu können.
Auch und vor allem außerhalb der
Anwendung in der Luft- und Raumfahrt
sind solche hochsteifen, leichten und
hochfesten Strukturen nun zunehmend
gefragt in optischen Apparaten, in
Mess- und Prüfgeräten aber auch in un-
Erfahrung und Kompetenz in Hochleistungskeramik
Siliziumnitrid- und Siliziumkarbidkeramik für die Luft- und Raumfahrt und für Produkt- und
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Luftaufklärungskamera mit Keramikgehäuse
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Leichtbauspiegel
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Kampfjet mit Luftaufklärungskamera
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Instrumententragstruktur für Kamera
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Rohrverbinder
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Weltraumsatellit
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Rohrstrukur
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Satellitenaufbau
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